(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主として自転車及び同様の被駆動車両のための交番駆動装置であって、
車両はフレーム（１）とフレーム（１）に枢支的に結合された被駆動ホイール（２）とを備え、駆動装置は該フレーム（１）のそれぞれの側に取り付けられた同一に設計された駆動方向が反対の一対の駆動ユニットを含み、駆動ユニットは各々フレーム（１）に取り付けられた共通の揺動シャフト（１１）のまわりで枢支されるそれぞれの揺動アーム（１０，１０’）を含んで揺動シャフト（１１）のまわりで交番揺動運動を行い、各揺動アーム（１０，１０’）はエッジが駆動経路（１８，１８’）を画定するそれぞれの駆動アーム（１６，１６’）を有し、駆動ユニットはフレーム（１）に取り付けられて駆動軸のまわりの円運動のために枢支される共通の駆動シャフト（４）を含み、駆動ユニットは各々それぞれのボルト（９，９’）を含み、その軸は駆動軸と実質的に平行であり共通の駆動シャフト（４）に結合されてそれと共に駆動軸のまわりで円形経路に沿って回転し、さらにボルト（９，９’）に結合されてそれに枢支される駆動ホイール（１５，１５’）を含み、駆動ホイール（１５，１５’）は駆動経路（１８，１８’）の関連する一方へ付勢されて関連する駆動経路（１８，１８’）に沿って第一の方向及び次に戻りの第二の方向で転がる駆動ホイール（１５，１５’）の回転が揺動アーム（１０，１０’）に交番する揺動運動を行わせ、駆動ホイール（１５，１５’）が機械的に互いに結合され、各位置でそれらは駆動シャフト（４）のまわりで互いに対して角度で１８０゜ずれており、それぞれの柔軟なロープ（２８，２８’）が揺動アーム（１０，１０’）の関連する一方に結合され、それぞれの付勢されたロープドラム（６１，６１’）が被駆動ホイール（２）のシャフトのまわりに取り付けられてロープドラム（６１，６１’）から被駆動ホイール（２）へ一つのしかし互いに異なる回転方向でのみトルクの伝達を許すような仕方で被駆動ホイール（２）に結合され、ここでロープ（２８，２８’）は関連するロープドラム（６１，６１’）に結合されてそのまわりにそれぞれ所定の巻き数で巻き付けられて駆動動作の間、巻き数が互いに交替する仕方で変化する交番駆動装置において、
各揺動アーム（１０，１０’）が、揺動シャフト（１１）を囲み駆動アーム（１６，１６’）の内側端に結合されたヘッド部分（１４，１４’）と、ヘッド部分（１４，１４’）に内側端が結合された牽引アーム（１７，１７’）と、駆動アーム（１６，１６’）と牽引アーム（１７，１７’）の外側端を連結する結合アーム（２０，２０’）とを含み、駆動アーム（１６，１６’）と牽引アーム（１７，１７’）と結合アーム（２０，２０’）とが、全体で一つの開口を画定し、駆動ホイール（１５，１５’）のシャフトが開口内に位置し、牽引アーム（１７，１７’）が開口に向いたエッジで牽引経路（１９，１９’）を画定し、それが実質的に瞬時的な速度伝達比を決定し、各駆動ユニットは少なくとも一つのロープ・ホイール（２６，２６’）を備え、ロープ（２８，２８’）は牽引経路（１９，１９’）に沿ってガイドされるシャフト（３５，３５’）を含むロープ・ホイール（２６，２６’）に巻かれることを特徴とする交番駆動装置。
【請求項２】
揺動シャフト（１１）から測ってその最も遠い点と、揺動アーム（１０，１０’）がその揺動運動での極端位置の一つにある、揺動シャフト（１１）から測って最も近い点との間で、駆動ホイール（１５，１５’）が接触する直線状の駆動経路（１８，１８’）が規定され、前記揺動運動の間、前記駆動経路（１８，１８’）が前記揺動シャフト（１１）の軸（２３）から第一の距離だけ外れて位置するように、前記駆動経路（１８，１８’）が設計され位置しており、直線状の前記牽引経路（１９，１９’）は、前記揺動運動の間、前記揺動シャフト（１１）の同じ軸（２３）から第二の距離だけ外れて位置することを特徴とする請求項１に記載の交番駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は交番駆動装置、主として自転車及び同様の被駆動車両のための交番駆動装置に関する。
車両は、フレームと、フレームに枢支的に結合された被駆動車輪を備え、駆動装置はフレームのそれぞれの側に取り付けられた反対方向に駆動する一対の同一に設計された駆動ユニットを含み、各駆動ユニットはフレームに取り付けられた共通の揺動シャフトのまわりで回動されるそれぞれの揺動アームを有してその揺動シャフトのまわりで交番揺動運動を行い、各揺動アームはそれぞれエッジが駆動経路を画定する駆動アームを有し、駆動ユニットは駆動軸のまわりの円運動のためにフレームに取り付けられ枢支される共通の駆動シャフトを有し、各駆動ユニットはそれぞれ駆動軸と実質的に平行な軸を有し共通の駆動シャフトに結合されてそれと共に駆動軸のまわりの円運動で回転するボルトと、ボルトに結合されて枢支される駆動ホイールを備え、駆動ホイールは関連する一方の駆動経路に圧しつけられて駆動ホイールの回転の間その表面は関連する駆動経路に沿って第一の方向にそして次に戻りの第二の方向に転がってそれにより揺動アームに交番揺動運動を行わせ、それらの駆動ホイールは互いに機械的に結合され、それぞれの位置で駆動シャフトのまわりで角度が１８０゜互いにずれており、それぞれの柔軟ロープが関連する揺動アームの一方に結合され、被駆動車輪のシャフトのまわりにそれぞれの付勢されたロープドラムが取り付けられ、ロープドラムから車輪にトルクをただ一つの、しかし互いに異なる回転方向にだけ伝達できるような仕方で被駆動車輪と結合されており、上記ロープは関連するロープドラムのまわりに結合されてそれぞれの所定巻数で巻き付けられて回転の間巻数は互いに交番する仕方で変化するようになっている。
“交番駆動装置”という用語は、駆動パワーを供給する駆動源の出力要素が円形経路を回って回転し、この円運動がまず交番する揺動運動に変換され、次に揺動要素を用いて車両のフレームに取り付けられた車両の被駆動車輪を駆動するシステムを指す。交番駆動装置の動作の一条件は、一対のしかし反対位置にある駆動ユニットを備えていることであり、駆動ユニットの駆動曲線はある程度重なってどの瞬間にも少なくとも一方のユニットが駆動位置にあるようになっていなければならない。
【背景技術】
【０００２】
自転車用途に開発された交番駆動装置は特許文献１に記載されており、それはそのような駆動装置の性質を詳しく開示している。この特許はいくつかの実施形態を示しており、そのうちで実際的な見地から、図１１に示されたバー・リンク機構、又は図１６に示されたカム駆動装置が実現可能と思われる。カム駆動装置の明らかな利点は、カム・ディスクの適当な設計によって駆動特性を広い範囲で変えることができるということにあるが、図示の実施形態ではカム・ディスクが大きなサイズと重量を有し、カム・ディスクの存在が牽引のための揺動要素の応用可能性を実質的に制限している。
【０００３】
カム駆動装置の好ましい発展した実施形態は次のホームページwww.skyex.com/stringbikeで見ることができる。そこには、１９９９年のLas Vegasにおける国際自転車展示会ＩＮＴＥＲＢＩＫＥ、及び１９９８年のFriedrichshafen (独国)におけるＥＵＲＯＢＩＫＥ展示会で展示された自転車の写真が示されている。この実施形態では、駆動する揺動アームは２アーム・レバーとして設計され、カム・ディスクの外側エッジは２アーム・レバーの下端に固定されたボールベアリングの外側リングに圧しつけられる。速度伝達比の変化はレバーの他方のアームに沿ってガイドされるロープ・ホイールの摺動運動によって行われていた。この設計の欠点は、カム・ディスクから２アーム・レバーのシャフトに加えられる圧力が非常に高く、フレームを捻れさせるように働くことであり、特別に設計された丈夫なベアリングでこの高い荷重に耐えなければならない。別の欠点は、揺動アームの前後運動が単一ロープ・ホイールによって自転車の後輪のロープドラムに伝わることであり、揺動運動でロープ・ホイール上の巻数が変化するとき、揺動アームに作用する力が運動の平面内の成分だけでなく、横方向の成分も有し、この横方向成分が揺動アームを曲げるように働き、そのベアリングはこの望まれないトルクに耐えるように設計しなければならなかった。プラスチック材料で作られるロープは高い曲げ荷重に耐えることができず、寿命試験では６００−８００ｋｍの運転で破壊した。さらに別の欠点は、各揺動サイクルで揺動アームを元の位置に戻すために別のロープ付勢アセンブリが必要になることであり、このアセンブリがフレーム上及びロープドラム上で実質的に大きなスペースを必要とし、その存在は製造コストを増加させた。
【０００４】
引用された文献の図１１によれば、駆動アームは互いに鈍角を成す二つのピースで構成され、それらのピースの結合シャフトにボールベアリングが設けられ、リンクバーとして設計された揺動アームの内側の直線的な凹みに沿ってそれが転がり、揺動アームのどちらかの方向での運動でボールベアリングが直線的な凹みのそれぞれの対向する壁に沿って転がるようになっていた。リンクの対称ラインは揺動運動の中心を通っていた。この設計の制約のために、駆動特性を調整又は変更する可能性がなく、このクラシックなリンク駆動によって得られる駆動特性は円形ギアを用いるチェーン駆動の自転車で得られる駆動感覚と大きく異なっていた。この設計の別の問題は、フレーム特に後輪フォークの存在によって自由な動きが制限されないようにロープ・ホイールを直線的な揺動アーム上で動かすことができる十分な場所がないために、速度伝達比を変えることが難しいことであった。
【０００５】
上述のような問題にもかかわらず、交番駆動装置の利点は実質的なものであり、それは引用されたウエブサイトで公開された表にまとめられている。すなわち、この駆動システムでは、速度伝達比をいつでも変えることができ、システムは汚染、摩耗、及び湿度に影響されにくく、駆動システムで転がり要素のみが用いられるために高い効率が得られるということである。別の利点はチェーンを使用しないこと、そして駆動される後輪の取り外しの困難などチェーンの存在に関連した制約がないこと、である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許番号第5,833,257号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上で略述したような交番駆動の利点を保持しつつ、揺動アームのシャフトに、したがってフレームに、作用する捻れ荷重を実質的に減らしてチェーン駆動自転車で得られるものに非常に近い駆動曲線を実現することを含めてその欠点を除去又は実質的に減らすことである。
【０００８】
本発明の第二の様態では、ロープドラムに繰り返し巻かれたりほどかれたりすること、及び引く力の変動、によってロープに加えられる曲げ荷重でロープが裂けたり切れたりすることなく耐えられる駆動システムを提供することである。
【０００９】
さらに別の様態で、本発明の別の目的は、自転車の荷重条件下及び無荷重条件下で速度伝達比の調整を容易かつ簡単にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
これらの目的及びその他の目的は、添付されたクレーム（特許請求の範囲）で述べられるような交番駆動装置の設計によって達成された。
【００１１】
本発明による交番駆動装置は主として自転車に用いられるが、好ましくは三輪車及び特別な自転車の場合にも用いられる。速度伝達比を容易に変えられることが可能になると、小さな出力の電気エンジン又は通常エンジンで駆動される小型車両にも応用できるようになる。特に電気モータの場合、ある出力で設計された電気モータは高いモータ速度でしか公称出力が出せないため、高い始動トルクの要求に応ずることが難しい。このような場合、本発明による駆動装置の利用は理想的な解決方法になる。人力によって動かされる駆動アームによって回転が得られなくても、駆動シャフトのまわりの駆動ホイールの回転を与えるだけでよい。
次に、本発明による交番駆動装置を好ましい実施形態に関して添付図面を参照して説明する
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この駆動装置を備えた自転車を詳しく示す斜視図である。
【図２】図１の自転車を異なる観点から示す斜視図である。
【図３】揺動アームを示す斜視図であり、自転車のいくつかの要素は省略されている。
【図４】駆動ホイールと駆動アームの結合を示す断面図である。
【図５】異なる実施形態の場合の図４と同様な図である。
【図６】揺動アームのある実施形態を示す側面図である。
【図６ｂ】シャフトと牽引経路の対応する部分の拡大図である。
【図６ｃ】シャフトと牽引経路の対応する部分に係る他の形態の拡大図である。
【図７】ロープ・ブランチの経路を示す単純化された斜視図である。
【図８】揺動アームの設計、ロープ・ホイールの位置、及び速度伝達比を変化させるためのアセンブリを示す図である。
【図９Ａ−Ｂ】速度伝達比の変化を制御するボーデンワイヤを示す図である。
【図１０ａ−ｃ】異なる駆動経路の場合及び揺動アームの異なる位置における駆動装置を示す運動学的な図である。
【図１１】最適駆動経路とその性質を示す。
【図１２】３つの異なる駆動経路の形の場合の駆動アームの角速度を駆動アームの角位置の関数として示す線図である。
【図１３】左と右の駆動ユニットの角変位vs.速度伝達比を示す線図であり、それらの相互作用を示していない。
【図１４】図１３と同様な線図であり、二つの側の相互作用及びそれぞれのロープ・ブランチにおけるロープ力も示している。
【図１５】揺動アームの別の実施形態を示し、揺動アームのいくつかの特性角度を図示している。
【図１６】揺動アームの側面図を示し、制御するボーデンワイヤの経路も示している。
【図１７】異なる側で異なる速度伝達比を調整できるアセンブリの細部を示す。
【図１８ａ−ｃ】駆動ロープをフレームに結合するために用いられるロックレバーの図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１と２は、本発明に係わる揺動アームを用いる駆動装置を備える自転車の細部を示す二つの異なる視点から見た斜視図である。用いられる駆動システムは別として、自転車は通常のパーツ又はユニットを備え、それは第一輪及び後輪をそれぞれ保持するフォークを有する管状エレメントから作られた剛体フレーム１を含み、後部フォークの端部領域に後輪２のシャフト３の端を固定するためのそれぞれの凹み（recess）又は巣（nest）が設けられている。第一輪は駆動されないので、第一フォークと第一輪は図に示されていない。
【００１４】
フレーム１は、ハンドル及びサドルの方へ実質的にＶ字状に下から延びて拡がるフレーム・ロッドを有し、これらのロッドは下端で互いに結合し、この結合領域には下方中空結合部材が設けられているが、そのデザインは従来の自転車の同様な結合領域のデザインと異なっている。違いは、このデザインでは、自転車の左側と右側に配置された駆動アーム５，６を結合する駆動シャフト４を枢支的に保持するようにフレームの面に直角な軸を有する単一のスリーブが設けられているだけでなく、結合部材には第二のスリーブが下方に後方へずれて設けられているということで、その役目は、やはり自転車のそれぞれの側に配置され、互いに独立にこのシャフトのまわりで回すことができるそれぞれの揺動アーム１０，１０’を保持し枢支的に支持することである。
【００１５】
横方向では、駆動シャフト４はそれを枢支的に支持する第一のスリーブを通って導かれ、それから側方へ延びており、シャフトのそれぞれの端は通常のペダル・アームとは異なる仕方で設計された駆動アーム５と６のそれぞれに剛体的に結合されている。駆動アーム５と６は同じ形を有するが、その位置は互いに対して１８０゜回っている。駆動アーム５と６のそれぞれは一対のシャンク７，８と７’、８’を含み、それらは対のなかの他方のものと鈍角を成し、対応するシャンクは横方向のボルト９，９’によって互いに剛体的に連結されている（ボルト９は図２に示されている）。シャンク７と８は約１００から１２０゜までの間の角、好ましくは１１０゜の角を成す。自転車の左側の駆動アーム６に属する内側のシャンク７は、自転車の右側の駆動アーム５に属する内側のシャンク７’に対して１８０゜ずれており、外側のシャンク８は他方の側の外側のシャンク８’と平行に延びているが、それらの方向は互いに反対であり、したがって左側と右側の駆動アーム５と６は通常の自転車で普通に見られるように常に反対の位置にある（図１）。統一的な呼び方のために、自転車の左側と右側の対応する要素は、右側の要素の参照数字に記号（’）を付して区別する。内側と外側のシャンク７，８の中心軸は同一平面にはなく、それらの平面は横方向に間隔があいている。その間隔はボルト９の長さによって規定される。駆動ホイール１５（と他方の側の１５’）は、それぞれ、ボルト９，９’に固定、軸受けされ、それらが乗り手によって駆動アーム５，６に加えられる力（トルク）を揺動アーム１０，１０’に伝達する役目をする。
【００１６】
図３は、二つの揺動アーム１０，１０’、揺動アーム１０，１０’を連結している揺動シャフト１１，揺動アーム１０，１０’を動かす二つの駆動ホイール１５，１５’及び揺動アーム１０，１０’に摺動可能に係合するロープ・ホイール２６ａ，２６ｂ及び２６ａ’，２６ｂ’を、自転車のその他のパーツは不可視であるかのように、別のユニットとして示している。揺動アーム１０，１０’は揺動シャフト１１によって互いに結合され、前述の第二の又は補助スリーブにおいて交番回転運動をするようにガイドされ、それぞれのベアリング１２，１２’は揺動シャフト１１の両端部領域に配置され、ベアリング１２，１２’は外側リングが揺動アーム１０，１０’の内側部分に作られた孔（bore）に嵌合されている。ベアリング１２，１２’の外側部分は、それぞれ、防塵キャップ１３，１３’によって覆われている。自転車の左側と右側の駆動アーム５，６は単一の剛体ユニットを形成しているが、揺動アーム１０と１０’は連結されているだけで、揺動シャフト１１のまわりに互いに対して自由に回転できる。
【００１７】
揺動アーム１０と１０’は、ほぼ三角形の要素であり、大きな中央開口を有し、その主な構成パーツは、弧状の形を有し、ベアリング１２、１２’の外側リングをきつい嵌合で受け入れる孔を画定する内側ヘッド部分１４、１４’を含む。ヘッド部分１４から、二つの拡がるアームが互いに鋭角を成す外側方向に延びており、そのうち前方のアーム（第一輪に近い）は駆動アーム１６、１６’として働く機能を有し、後方アーム（後輪に近い）は牽引アーム１７，１７’として働く。駆動アーム１６、１６’はそれぞれ同一の駆動経路１８，１８’を規定し、牽引アーム１７，１７’は牽引経路１９，１９’を規定する。ヘッド部分１４，１４’から最も遠い駆動アーム１６、１６’及び牽引アーム１７，１７’の両方の端部領域は、それぞれ結合アーム２０，２０’によって結合され、それによって剛性と荷重性能が保証される。結合アーム２０，２０’は最も容易な仕方としては図示のように単一プレートで作ることができるが、荷重は揺動運動の前向きの部分だけに加えられることを考慮すると、結合アーム２０，２０’は隣接アームと枢支的に結合することもできる。揺動アーム１０，１０’は一枚のシート材料で作ることもできるが、十分な剛性を与え、原材料の経済的な利用を図るために、各アームを一対の間隔をあけた同一形状の金属シートで作ることが好ましく、好ましくはステンレス鋼で作って、それらのシートを結合して単一ユニットにする。シート間の間隔又は距離は、いくつかの構成要素を受け入れるために利用することができる。図６は、そのような好ましい揺動アーム・ピース２１の設計を示す。図３に示されたものとの違いは、この実施形態では、駆動アーム１６、牽引アーム１７，及び結合アーム２０がすべてグリッド構造を有することであり、それにより小さな重量で高い荷重性能が得られる。図６はヘッド部分１４に作られた孔２２を示しており、これがベアリング１２の外側リングを受け入れる。揺動アーム・ピース２１は孔２２の中心を回転中心２３として、そのまわりで回って揺動する。
【００１８】
図６には、複数のもっと小さな孔２４が示されており、これらの孔はそこに通されるボルトと共に揺動アーム・ピース２１を後ろにある間隔をあけた揺動アーム・ピース２１ｂに結合する（この第二のピースは図６では見られないが、図５と１６に見られる）。揺動アーム・ピース２１と２１ａと２１’と２１ｂ’の間の間隔は、好ましくは１．５〜３ｍｍであり、これらのピースは２〜２．５ｍｍのステンレス硬化鋼シートで作ることができる。
【００１９】
揺動アーム１０，１０’の動きを理解するために、図１と２を図３と比較し、駆動ホイール１５，１５’が駆動アーム５，６のシャンク７，８を結合するボルトで固定されて回転し、これらの駆動ホイール１５，１５’が駆動アーム１６，１６’の駆動経路と係合し、それに沿って転がることを見なければならない。図４と５は、揺動アーム１０の駆動アーム１６の平面に直角に切った断面図であり、駆動ホイール１５の駆動アーム１６との係合を示している。図４は、揺動アーム１０が一枚の厚いシートで作られている実施形態を示す。その場合、揺動アーム１０の駆動アーム１６の駆動ホイールの方に向いているエッジが凹み２５を規定する。図５は、図６の実施形態に対応しており、揺動アーム１０は一対の間隔をあけて結合している揺動アーム・ピース２１と２１ｂを含む。この実施形態では、ピース間のスペースが凹み２５を構成し、別の作業ステップとして工具で加工する必要はない。図４と５で、駆動ホイール１５のエッジ・プロファイルは、エッジの外へ延びて凹み２５に嵌合するノーズ３６を含む。ノーズ３６の存在は、駆動ホイール１５に対して図面の平面と直角の方向での安定な位置決めとガイダンスを与える。駆動アーム５，６が回転すると、駆動ホイール１５は駆動シャフト４のセンターラインのまわりで円形経路に沿って動き、あとで説明するようにこの円形の動きが回転の中心２３のまわりの揺動アーム１０の揺動運動を決定する。このガイドされる動きを説明する前に、図３をもう一度参照すると、そこにはロープ・ホイールの対２６ａ，２６ｂと２６ａ’と２６ｂ’がそれぞれ、牽引経路１９，１９’のそれぞれとシャフトが係合している牽引アーム１７，１７’のすぐ前に（すなわち、自転車の前輪に向いた方向に）存在することが示されている。これらのロープ・ホイールは、それぞれ結合シャフト３５，３５’を有し（これらのシャフト３５，３５’は図３では覆われて見えないが図８と１６では見える）それぞれ回転軸２７，２７’を有する。往復する揺動運動で、揺動アーム１０，１０’はこれらのロープ・ホイール２６ａ、ｂと２６ａ、ｂ’に巻き付けられたロープによって駆動力を後輪２に伝達する。
【００２０】
図７は左側のロープ・ホイール２６ａ、２６ｂからスタートする自転車の後輪２の駆動を単純化した図である。本発明による駆動装置は自転車の両側で等しく見られるので、図７の図は反対側の駆動装置にもあてはまるが、左側と右側の瞬時的な位置は常に反対である。後輪２のシャフト３のまわりにロープドラム６１が配置されているが、これは図２にも見られる。ロープ２８の両端２９ａと２９ｂはロープドラム６１に取り付けられている。ロープ３８は引く荷重だけにさらされる。ロープドラム６１の内部に、らせんスプリング３３が配置され、ロープ２８を常に付勢された位置に保ち、揺動システムが戻る動きを保証する。自転車の他方の側にもロープドラム６１’を有する同様のアセンブリが見られる。ロープの両端２９ａと２９ｂでは、予め定められた巻数がドラム６１のまわりに巻かれてそれぞれの巻線を形成している。自転車を運転しているとき、ロープはサイクリックに巻かれたりほどけたりしているので、巻数は変化している。巻数は最高で４又は５程度である。二つの隣接する巻線の巻かれる向きは反対であり、したがってロープドラム６１のどんな角変位も、それぞれの巻線から出てゆくロープ・ブランチ２８ａ、２８ｂの同じ量の変位と結びつく。ロープ変位の側方成分は二つの巻線の中心面に関して対称である、これは、二つのロープ・ブランチの力から得られる合力が常にロープ・ホイール２６ａ，２６ｂの中間にある平面、中心面、の面内にあるということを意味する。二つのロープ・ブランチ２８ａと２８ｂは関連するロープ・ホイール２６ａ，２６ｂを回って導かれ、さらにその経路を後方に続けてバランス・ホイール３０で合体する。バランス・ホイール３０はベアリングを有し、垂直シャフトは後部フォークの中央領域に取り付けられた枢支される支持部材３１によって保持される。支持部材３１が枢支されて固定されることで、バランス・ホイール３０の面が常にロープ・ホイール２６ａ，２６ｂから出てゆくロープの面に常に接線方向で載るようになり、そのような接線方向の引く力だけがバランス・ホイール３０に作用する。枢支される支持部材３１は、図１８ａ，ｂ，ｃに示されるように、駆動ロープを速く楽に外すことができるように設計することもできる。この設計では、ラグ（lug）７１が、シャフト７２を保持する自転車の後部フォークの中央部分に溶接され、ロッカーアーム７３がシャフト７２を中心として回転して静止シャフト７５を保持する。バランス・ホイール３０は静止シャフト７５を支点として回転し、小さな遊びで固定される。バランス・ホイール３０のフランジに凹み７７が設けられる。ロッカーアーム７３はバランス・ホイール３０のフランジの方へ突出する突起７６を含む。駆動ロープ２８はバランス・ホイール３０を取り巻き、自転車の駆動の間、ロープ２８は高々小さな変位しかしない。通常、凹み７７は図１８ｂに示されるように後方に向いており、突起７６は駆動ロープ２８が（ゆるんだ状態になったとき）バランス・ホイール３０から、偶発的に又はロープ２８が引かれたときに、外れることを防ぐ。図１８ｃは、図１８ｂに示された位置に対して半回転回ったときのバランス・ホイール３０を示しており、この位置はロープ２８の意図的な係合解除のために用いることができる。突起７６と凹み７７の縁の間に形成される間隙は、ロープ２８の直径よりも大きく、ロープ２８を最初にらせんスプリング３３（ロープドラム６１内に位置している）の付勢力に抗して引いてロープ・ホイール２６ａ，２６ｂから外し、次に突起７６と凹み７７の間に形成された間隙を通して移動させ、最後にロープドラム６１から巻き出すならば、ロープ２８を外して取り出すことができる。
【００２１】
側方方向では、二つのロープ・ホイール２６ａと２６ｂが揺動アーム１０の牽引アーム１７の両側で対称に配置されているため、それぞれのロープ・ブランチ２８ａと２８ｂに作用する力は常に牽引アーム１７に対して対称に作用し、したがって牽引アーム１７の面内に、すなわち垂直面内にある力だけが発生し、側方の力又はトルクは生じない。この対称性はロープドラム６１へのロープ・ブランチの巻かれる向きが反対であることによって生まれ、それにより、巻線から出てゆく又は巻線へ戻るロープ・ブランチの側方成分は常に揺動アーム１０の面に対して対称になる。枢支される支持部材３１の位置は、バランス・ホイール３０の軸が揺動アーム１０の中央平面内にあるように選ばなければならない。
【００２２】
図７に示されているロープ経路は、荷重が常に揺動アームの中央平面内で作用するようになる対称性を保証するだけでなく、ロープ・ブランチの間の荷重の均等な分配も保証する。揺動アーム１０が回転中心のまわりで前後に往復するとき、ロープ２８は、図７で双方向矢印３２に示されているようなロープドラム６１の接平面と二つのロープ・ホイール２６ａとｂの接平面で規定される相互接平面内で往復する。図示されたシステムでは、二つのロープ・ホイール２６ａとｂの共通シャフトのロープ２８の方向に起こる単位変位（unity displacement）がロープドラム６１の外周にその単位変位の二倍の変位を生ずることは間違いない。揺動アーム１０の牽引経路１９が二つのホイールドラム２６ａとｂの共通シャフトに力Ｆを及ぼすとき、個々のロープ・ブランチ２８ａと２８ｂにはＦ／４の力しか現れない。ロープ２８は、好ましくは高密度物質の多重フィラメントで紡がれたプラスチック材料、例えば帆走用途で広く用いられているポリアミド繊維のロープであって、直径が約２から３．５ｍｍ、好ましくは２．５から３ｍｍの間で高強度、小さな膨張率で、繰り返し大きく曲げることができるものである。ロープ・ブランチの力が全体の力の４分の１に減少するので、必要なロープ直径も減らすことができるであろう。ロープの曲げ性質、詳しくは曲げ半径とサイクル回数、は直径が小さくなると改善されるので、小さな半径のロープを使用すれば曲げ性質が向上する。ロープ・ホイール２６ａとｂの直径は、与えられた荷重でのロープの曲げ半径に適合するように選ばなければならないが、典型的なケースで４ｍｍというロープ直径を選んだ場合、３０〜４０ｍｍというホイール直径で十分である。ロープドラムの直径はロープの曲げ直径によって左右されるが（直径に下限が生ずる）、実現したい速度伝達比、及び他のいくつかの考慮事項にも依存する。記載したサイズと直径データで、通常の荷重を発生する試験台で耐久試験を実行したが、ロープ２８は、各揺動周期の間にロープドラムにロープを１回巻き込み、それを巻き出すのでかなりの曲げ荷重を受けるにもかかわらず１５，０００ｋｍの試験走行の後でも無傷で荷重可能であった。
【００２３】
バランス・ホイール３０は、それぞれのロープ・ブランチの荷重が同一になるようにすることが役目である。特に、突然の荷重が発生したとき、ロープの弾力性によって大きな引く力を受けるブランチに大きな荷重がかかるが、力の差によりバランス・ホイール３０が少し回り、それによって二つのロープ・ブランチの間で荷重をバランスさせる。
【００２４】
駆動シャフトの回転の間、駆動ホイール１５，１５’はそれぞれの円形経路に沿って回転し、すると駆動アーム１６，１６’は駆動経路１８，１８’に作用する前向きの力によってのみ動かされ、したがって駆動ホイール１５，１５’が後ろ向きに動くとき、特別な手段を講じて揺動アーム１０，１０’の揺動方向を逆転させて駆動アーム１６，１６’が駆動ホイール１５，１５’の後ろ向きの動きに追従できるようにしなければならないことは明らかである。この後ろ向きの運動を可能にするやり方はいくつかあるが、典型的な実施形態では、この運動は、図７に概略で示されているらせんスプリング３３によって与えられる、すなわち、これはロープドラム６１の中空内部に配置され、ロープドラム６１が前向きに回されてエネルギーがそれに貯えられると巻き込まれて付勢され、この付勢力が牽引経路１９に約２０〜５０Ｎの間の後ろ向きの引く力又は付勢力を及ぼし、揺動アーム１０，１０’が離れているときに、この付勢力が揺動アーム１０，１０’を後ろ向きに動かす。らせんスプリング３３の適当な設計によって、ロープ２８が無荷重条件下でも十分に付勢され、しかし揺動アーム１０又は１０’が最も前方の位置にあるときに付勢力が大きくなりすぎることがないようにする。らせんスプリング３３の周期的な巻き込みと巻き出しは実際のエネルギー損失を何も生じない。そこに貯えられるエネルギーはほとんど巻き出し段階で利用されるからである。この種のロープ付勢は、しかし興味深い結果をもたらす、すなわちこのシステムは無荷重のとき最小エネルギー状態をとろうとする。従来の自転車では、乗り手が自転車を離れたときにペダルは乗り手が離した位置を保つが、それと異なり我々の場合、自転車から離れた後、付勢力がペダルを常に、離れる瞬間に左又は右のペダルのどちらが低い位置にあったかに応じて、左側又は右側の同じ位置に動かす。システムのパラメータの適切な設計によって、この最初のペダル位置が、乗り手が乗ろうと思う側の前方の高い位置にあるときに自転車に乗るのに最適な角度（８時又は９時ころ）を取るようにすることができる。
【００２５】
これまで記述した駆動装置に関して、再び図３を簡単に参照すると、ロープ・ホイール２６ａ、ｂと２６ａ’、ｂ’は牽引経路１９，１９’の中央部分にあることが見られる。速度伝達比の変更はロープ・ホイールを牽引経路１９，１９’に沿って上下にスライドさせることで行われる。このスライド運動を考慮に入れると、図７の駆動図で、この動きはロープ・ホイール２６ａ、ｂの回転軸２７を牽引経路に沿って変位させることで始められる。この経路は図７では二重矢印３４で可視化されており、これは速度伝達比の変化のために起こる変位を表している。同時に、揺動運動の間、同じ回転軸２７はまたカーブした矢印３４ａに沿って往復する。この往復運動の方向は異なる速度伝達比の値で同じではない。しかし、本発明の駆動システムはこの状況によって認められるほど影響されない。何故なら、バランス・ホイール３０の軸は支持部材３１が回るにつれて傾斜角度を変えることができ、常にこの角度の動きに追従することができるからである。
【００２６】
牽引アーム１７の揺動運動は後輪のロープドラムに他のいくつかの仕方で伝達できることに注意しておきたい。例えば、十分に強いロープを選んだ場合、ロープを４つのブランチに分ける代わりに、二つのブランチでも機能を果たすことができるであろう。このような場合、揺動アームの面内に単一のロープ・ホイールを配置しなければならず、ロープをドラムに巻き込むとき及び巻き出すとき、望まれない大きな側方成分が揺動アームに作用することを避けなければならない。同様に、ロープを付勢された状態に保って引き戻すためにも他のいくつかの方法を用いることができるが、図示した設計には上記のような利点がある（例えば、個々のロープ・ブランチに作用する荷重の減少、ブランチにかかる力をバランスさせること、細いロープを使用することによる柔軟性の増加、そして最後に、ロープの力の合力が常に揺動アーム１０の中央面内にあること）。
【００２７】
次に図８を参照すると、（いろいろな設計のうち、特に）速度伝達比を変える仕方が図示されている。図は、二枚のプレートから成る揺動アーム１０をプレート間のギャップの中央面で切った断面で示しており、認識しやすいように、主なコンポーネントの参照数字も示されている。必要な速度伝達比（ギア）の調整のためには、ロープ・ホイール２６ａとｂの位置が牽引アーム１７の前方エッジによって定められる牽引経路１９に沿って変化する仕方を理解することが重要である。図８はロープ・ホイール２６ｂを示しており、ロープ・ホイール２６ｂを図の平面の上にあって見ることができない他のロープ・ホイール２６ｂと結合しているシャフト３５が断面で示されている。ロープ・ホイール２６ａとｂはシャフト３５のまわりで自由に回転でき、この回転は図１６の断面図に示されているボールベアリング５２と５２ｂによって可能となっている。図８に示された実施形態では、牽引経路１９の表面には一連の離散的な弧状の凹み３７が設けられており、その役目はシャフト３５と同形の凹みの部分の間で嵌合による係合を作りだすことによってシャフト３５の位置を一時的に固定することである。結合アーム２０に近い牽引アーム１７の上端部分には、ロープ・ホイール３８が配置されており、その幅は十分に小さく二つの揺動アーム・ピース２１ａと２１ｂの間の狭いギャップ（図１６参照）に入れることができ、そのシャフトは揺動アーム・ピースに作られた対向する孔に固定される。図８に示された実施形態では、牽引アーム１７の下方部分にそれぞれボーデンワイヤ３９と４０を収容するためのガイドチャンネルが設けられている。ボーデンワイヤ３９の外側マントルは牽引経路１９の下端の下の関連するチャンネルに深く固定され、内側のワイヤはシャフト３５に導かれて固定される。他方のボーデンワイヤ４０のマントルも他方のチャンネルに固定され、その内側ワイヤ二つの揺動アーム・ピース２１ａ、２１ｂの間のギャップに沿って外へ延び、ロープ・ホイール３８をまわって導かれ、その経路は下向きにシャフト３５まで続き、そこで固定される。ワイヤ３９が引かれ、他方のワイヤ４０がこの引く運動に追従することが許されるとき、牽引経路の方向に現れる引く力はシャフト３５に作用し、それに取り付けられた二つのロープ・ホイール２６ａと２６ｂと一緒にそれを内側方向に、すなわち回転中心の方へ動かす。逆の場合、ワイヤ４０が引かれ、他方のワイヤ３９が追従することが許されるとき、反対の力がシャフト３５に作用し、それは牽引経路１９の方向に働いてシャフト３５を外側へロープ・ホイール３８の方へ動かそうとする。
【００２８】
しかし、ロープ・ホイール２６ａと２６ｂは、揺動アーム１０とそれと一緒にその牽引アーム１７が後方に揺動しているとき、すなわち、シャフト３５と牽引経路１９における関連する凹み３７の間の係合力がロープ３８の付勢力によってのみ供給されるために比較的弱いときにのみ、牽引経路１９に沿って動くことができる。そのような状況では、牽引経路１９の方向に作用する力でもシャフト３５を対応する凹み３７から外へ動かして１ステップ前方へ動かして、一連の凹みのうち次のものにスナップインさせるのに十分であり、引く力が維持される場合、ワイヤが引かれ続ける限り、それは一歩一歩、スライド運動で動き続ける。シャフト３５の自由で容易な転がりは、ワイヤ３９と４０がそれに図１６に示されているようなベアリング５３によって取り付けられていると都合がよい。凹み３７のプロファイル（特に立ち上がっている上方部分）は丸くなっており、凹み３７の高さ（または深さ）は、揺動のさいにシャフト３５が牽引経路１９上の位置を、それに加わる力が絶えず変化するにもかかわらず保持できるように選ばれる、ここで力の強さは相当に大きく変動し、力の方向も変化しているが、その範囲は小さい。ギアを変化させる経路としても働く牽引経路１９上での変位は、シャフト３５がロープの付勢する張力から得られる比較的小さな力だけによって一時的な凹みに圧し込まれる場合にのみ可能になる。この条件はいくつかの場合に満たされる。これらの条件の第一は、揺動アームの後方への揺動で、それは駆動シャフト４の一回転毎に自転車のどちらかの側で一回起こる。別のそのような条件は、自転車が止まっている（動かない）とき、又は乗り手が駆動シャフト（ペダル）を回さないときに起こる。乗り手が自転車を力で駆動しているとき、一時的に活動している揺動アームの牽引アーム１７が前方方向に回され、この前方変位の力がシャフト３５を対応する凹み３７へ押し、このような条件の下でワイヤ３９又は４０によって加えられる摺動力は凹み３７とそれに圧し込まれたシャフト３５の間の嵌合による結合を切り離すのに不十分である。
【００２９】
本発明による設計は、自転車が相当な力で駆動されている場合にも速度伝達比（ギア）を変えることを可能にする。図９を参照してこれを説明する。すでに説明したように、二本のボーデンワイヤ３９，４０が自転車の左側の揺動アーム１０に導かれる。図２の斜視図で、フレーム１は後方のほぼ垂直なロッドを有し、このロッドは下方支持部材４１と上方支持部材４２を保持し、それらはロッドから後方へ水平に延び、予め定められた距離の間隔をあけている。下方支持部材４１はボーデンワイヤ３９、３９’、及び４０、４０’の上端を保持し、それらはそれぞれ左及び後方揺動アーム１０，１０’につながっている。上方支持部材４２はさらに二本のボーデンワイヤ４３と４４の下端だけを受け入れている。ワイヤ４３，４４の他端は、自転車のハンドラー・バーに配置されたハンドルグリップ速度チェンジャー機構に導かれてそれに結合される。それについては本明細書では説明しない。速度チェンジャー機構が第一の方向に回されると、引く力がボーデンワイヤ４３に作用し、他方のワイヤ４４は同じ量だけゆるめられる。そして、回す動きの方向を変えると、ワイヤ４３と４４の役割が入れ替わる。図９は、これら二つの可能な変位のひとつ、引く力が最初の安定位置に対して上方の支持部材４２に取り付けられたワイヤ４３に引く力が加えられた場合を示している（図９Ａは最初、図９ＢとＣは引かれた状態）。引く力の作用の下にあるとき、ロープ・ホイール２６ａ、２６ｂは牽引経路１９に沿って変位し、ワイヤ４３は新しい位置に残される（図９Ｄ）。ワイヤ４３は２アームのロックレバーの中央部分に結合され、２つのアームの端は自転車の左側における揺動アーム１０からくるワイヤ３９の上端と、自転車の右側で揺動アーム１０’からくるワイヤ３９’の上端にそれぞれ結合される。図９では、速度チェンジャー機構の他のボーデンワイヤ４４が別の同一なロックレバーによってワイヤ４０と４０’のそれぞれの端に結合されることは示されていない。動作時には、これらのボーデンワイヤはすべて予め定められた付勢された条件下にある。
【００３０】
図９Ａは、左側と右側で二つのシャフト３５と３５’がそれらの牽引経路１９，１９’の対応する凹み３７，３７’とそれぞれ係合している最初の位置を示す。乗り手は斜面の上り坂を走行し、速度伝達比を大きくしたいと思っている、すなわち与えられたペダルの回転で駆動される車輪の角変位を小さくしたいと思っている、と仮定しよう。グリップの速度変更機構を適当な方向に回すことによってワイヤ４３が引かれ、それによってロックレバー４５の中心点が上向きに引かれる。すると左の揺動アーム１０は、自転車の駆動の影響下で前方へ動くので応力が加えられた状態にあり、この緊張した前方への動きでシャフト３５が対応する凹み３７で圧される。シャフト３５と凹み３７の間のこの緊張のため、ワイヤ３９に引く力が加えられてもシャフト３５は牽引経路に沿って動くことができず、左側では何も変位がない。左の揺動アーム１０は前方に動いてロープを引くが、右側における他方の揺動アーム１０’の揺動の方向が逆になると、この揺動アーム１０’はロープ・ブランチ３８’の付勢作用の下で後方へ引かれる。この付勢力の強さは全荷重の下での引く力より何桁も小さく、したがってロックレバー４５に作用する上向きの引く力は右側のレバーアームを上向きに動かすことができる、すなわち右側の揺動アーム１０’につながるワイヤ３９’は上向きに動く。右側のこのワイヤ３９’の引く力は右側シャフト３５’を対応する凹み３７’から外へスライドさせることができ、このシャフトを牽引経路１９’に沿って下向きに１又は２ステップ動かし、それによってロックレバー４５は図９Ｂに示されるように非対称位置をとる。ワイヤ４３は依然として付勢力の下にある。自転車が前方へ駆動されると、揺動アーム１０と１０’の役割と動きの方向はすぐに再び変化し、右側のシャフト３５’が対応する新しい凹み３７’と係合すると、駆動力は回転中心にもっと近いこの新しい位置を一時的に固定する。次に、左側の他方の揺動アーム１０が後方へ動き始め、シャフト３５は関連する凹み３７から外れて下向きにスライドできるようになり、位置は、図９Ｃに示されているように、左側のシャフトが回転中心に近くなる。乗り手が瞬時的な速度伝達比に満足して、ワイヤ４３をそれ以上回して付勢しなくなると、図９Ｄに示される最終（静止）位置に到達する。荷重がある新しい側に移されたときには対応するシャフトの位置はすでに変更されており、荷重を他方の側に移動するとき、その他方の側も新しい位置にあるので、乗り手は速度伝達比の変更が離散的なステップで達成されたということを実感しないであろう。グリップ速度チェンジャーが他の方向に回されると、まったく逆の状況が生まれて、シャフト３５，３５’は回転中心から離れるように、すなわち上向きの方向にスライドする。説明したように、シャフトのスライディングは交代する荷重されていない側で実行できるので、速度の変更は荷重された条件の下でも、例えば自転車を上り坂で駆動しているときでも、行うことができる。同様に、速度の変更は自転車が静止している又は荷重されていないときも実行することができ、無荷重条件の下では速度の変更にはペダルを回す必要もない。
【００３１】
ワイヤ３９，４０が揺動アーム１０において実際にどのように導かれるかについてこれまで詳しく説明しなかったが、ワイヤは方向の最小の又はわずかな変化で揺動アーム１０に到達すべきであり、突然折れることが起こってはならないことは明らかであり、正しいワイヤの配置は図１６に示されている。図１６を参照すると、ボーデンワイヤ３９がロックレバー４５と揺動アーム１０の間で導かれる好ましい仕方が示されている。揺動アーム１０の中断されない交代する揺動のためにボーデンワイヤ３９が折れたり望まれない曲げ荷重を受けたりしないように、内側から見てワイヤ３９を大きな半径の弧状経路で揺動アーム１０へ導くことが好ましい。この観点から、揺動アーム１０は前に説明したように一対の間隔をあけた揺動アーム・ピース２１ａ，２１ｂを含むことが好ましい。何故なら、ワイヤ３９（及びこの図では示されていない他方のワイヤ４０）をそれらのピースの間に画定されるギャップ内で導くことができるからである。ボーデンワイヤ３９，４０を受け入れるために、図８に示されるように、適当なチャンネル又は巣（nest）を揺動アームに設けることができ、ワイヤの一方は直接に、他方はロープ・ホイール３８を通してシャフト３５と結合される。図８のデザインに比べて、図１６に示されているように揺動アームに実質的に直角方向からワイヤを導くことがさらに好ましく、これはＵ字形のワイヤ誘導が可能であり、Ｕ字形の二つの腕を互いに対して角度的に傾けることができる。図９に関連して、交代する速度の変更には二つのワイヤ３９，４０にある程度の付勢（バイアス）が必要であることを説明した。多くの場合、この弾力的な付勢は長いボーデンワイヤの自然な性質であるが、下方支持部材４１と揺動アーム１０のそれを受ける挿入チャンネルの間の比較的短い区間でボーデンワイヤに特別な、長手方向に弾力があるマントルを作って、マントルの機械的張力を調整又はスプリング荷重できるようにしてこの性質を増強することができる。そのために、ボーデンワイヤ３９はコイルばねで作られたマントル５４を有する。速度伝達比をどのように変更し調整するかについての詳細は本明細書の別のところで述べる。
【００３２】
本発明による揺動アームを有する交番駆動装置の動作という観点からは、駆動アーム５，６の回転がどのように及びどんな特性によって後輪２の回転を生ずるかがきわだって重要である。図１から、駆動運動の間、駆動アーム５，６は回転軸としての駆動シャフト４のまわりに定められる円形経路に沿って回転し、左側及び右側で駆動ホイール１５と１５’もそれぞれ同じ軸のまわりで回転するということが見てとれる。これらの回転する駆動ホイール１５、１５’は揺動アーム１０，１０’の駆動アーム１６，１６’の後方エッジに沿って転がり、これらのエッジがそれぞれ駆動経路１８，１８’を形成し、この強制された運動の結果、揺動アーム１０，１０’は回転中心２３のまわりで往復する揺動運動に従う。図１０ａから１０ｇまでの運動学的な図はこの揺動運動の特別な特徴的な位置を示している。
【００３３】
図１０はこの運動の運動学で役割を有する要素だけを示している。したがって駆動経路１８が示されており、中心が駆動シャフト４の軸にある駆動ホイール１５が概略的に示され、揺動運動の回転中心２３も示されている。自転車の左側の駆動経路１８は実線で示され、反対の右側の駆動経路１８’は鎖線で示されている。図の上方部分で、二点鎖線が実線で示された駆動経路１８の瞬時的な方向を示しており、この経路１８は揺動アーム１０に結合されている。図ではそれぞれの円形経路が点鎖線で示され、これは駆動ホイール１５の中心点の運動の経路である。ここで、回転方向は反時計回りである。同じ回転方向は右側の駆動経路にも、それを左側からの射影によって示すなら、あてはまる。
【００３４】
図１０ａと１０ｂは駆動経路が直線でその延長が揺動運動の回転中心２３を横切っている従来の方法に関する。図１０ａでは、駆動ホイール１５はその揺動運動の最も後方（図では最も右）の位置にあり、その前に運動は左から右に起こり、示された位置の後、運動の方向は逆転し、駆動ホイール１５は駆動経路１８を反時計回りの方向に動かし、これは前方への運動である。同時に、自転車の他方側の駆動経路１８’は依然として同じ（前方）方向に動き、揺動運動の方向が逆転したときでもまだその極端位置に到達していない。二つの駆動ホイール１５と１５’の角速度は同じであるが、駆動経路１８と１８’の揺動運動の角速度にはこれはあてはまらない。駆動経路１８はその揺動運動の極端位置にあるのでその角速度はゼロであり、その運動方向が今まさに逆転する。その後、角度の動きは加速され、角速度は増加する。他方側では駆動経路１８’の角速度は依然として正であるがゆっくりと減速している。
【００３５】
自転車の後輪２の後方シャフトにはそれぞれの自由ホイールと結合しているロープドラムがあるということに関連して、後方シャフトは同時に二つの速度を有することができないので、常に二つの自由ホイールのうち前方への角速度が高い方がロックされる（すなわち、駆動状態にある）。このことから、図１０ａに示された状態で、鎖線で示された右側駆動経路１８’の方が高い前方角速度を有し、したがって右側のシステムが駆動しており、左側のシステムはまだ駆動できないということが分かる。その後、鎖線で示された右側駆動経路１８’の揺動運動の角速度は減少し、左側のそれは増加する。システムはまもなく、減速する側と加速する側の瞬時的な角速度が等しくなる点に到達し、その後役割が交代して駆動する仕事は左側のシステムに移される。
【００３６】
図１０ｂは、左側の駆動経路１８が揺動の他の極端位置に到達した位置を示している。その角速度はゼロであり、その後、それは後方に（すなわち、左から右に、すなわち後ろ向きに）向きを変える。この位置で、鎖線で示された右側の駆動経路１８’はやはり前方へ動いており、その角速度は図１０ａに示されてと同じ方向で同じ大きさであるが、そのときは減速運動だったが今度は加速している。図１０ａと１０ｂを比較すると、一方の側で駆動経路の極端位置に到達したとき、他方の側では既に前方に動いており、二つの側の揺動運動で駆動部分は互いにオーバラップし、したがって駆動は連続的であるということが分かる。一方の側での駆動アームの減速する動きは他方の側で加速が行われているときに起こり、したがって必然的に、減速／加速区間で揺動運動の角速度が同一になる点が常にあるということになる。これらの点又は区間で、駆動はなめらかである、すなわち一方の側から他方の側へ気づかれることなく移る。以下で、この理論的になめらかな移行には、荷重の作用の下でのロープの柔軟な膨張も考慮に入れたときに実際になめらかな移行が起こるためには、カーブが互いに入れ替わる会合区間で険しさの小さなジャンプが必要になることを説明する。
【００３７】
図１０ｃと１０ｄは、同様の位置を示しているが、これらの場合には駆動経路１８と１８’の形は変化している。この変化の結果、図１０ｃで示された経路では、揺動運動の後方の極端位置で駆動経路に引いた接線がもはや回転中心２３を横切らず、中心から予め定められたある距離だけずれている。揺動運動で、この接点は異なる位置になり、図１０ｃはこの接点が動く円形の経路４６を示す。揺動運動の間、接線と回転中心２３の間の距離は常に同じである。他の違いは、駆動経路１８と１８’が弧状の形を有することであり、弧状の部分は図１０ｃに示された極端位置から上に凸であり、この部分は小さな曲率を有する。運動学的条件は基本的に図１０ａと１０ｂに関して記述したものに対応しているが、特性曲線の形は実質的に異なる。弧状の経路部分が駆動経路の極端位置を横切る円４６の接線となる直線部分で置き換えられた場合、条件は図１０ａと１０ｂのものとは異なるであろう。
【００３８】
図１０ｃとｄで、揺動運動の二つの極端位置の間の角度差が大きくなっていることも見られる、すなわち、駆動シャフト４のまわりで一回転する間に、駆動経路はより広い角度範囲をとり、それは他のすべての寸法が同じであれば駆動シャフト４と後輪２の間の速度伝達比をより大きなものにする。駆動経路の弧状の形が、角度的にずれている位置と合わせてさらに実質的な利点の源であるが、それについてさらに詳しく説明する。
【００３９】
図１０ｅと１０ｆでは、前述の弧状デザインと比べても駆動経路１８と１８’の形はさらに変化している。図１０ｅに示された右の極端揺動位置に対応する接触点の上で、駆動経路は図１０ｃとｄに関連して説明したものとほぼ同じ弧状の形を有する。変化は、接触点の下で（すなわち、回転中心２３の方向で）曲率の性質が逆になるということで、それは凸にカーブしていた線が凹になるということを意味し、カーブは示された接触点で変曲点を有する。駆動経路１８又は１８’は駆動ホイール１５又は１５’と接触できる限り内向き方向で意味をもつ。駆動経路１８と１８’の内側端は回転中心と駆動ホイール１５、１５’の接触点に沿って描かれた円との距離が最小になるところにある。この短い凹の弧部分は揺動アームの後方への揺動運動で意義があり、それが存在することで角速度が小さく、より穏やかに変化することになり、入ってくる揺動アームによって荷重が受け取られるときに揺動運動の最初の活動部分で重要な役割を有する。
【００４０】
さらに詳しい理解のために、前述の変曲点を有する駆動経路１８と１８’の特性を示す図１１を参照する。この図は、左側の駆動経路１８を揺動運動の二つの極端位置で示している。左側のこのような位置で、右側の駆動経路１８’と右側の駆動ホイール１５’が鎖線で示されている。駆動シャフト４がこれら二つの極端位置の間で回されるとき、その全角度範囲はＡｌｆａであり、その回転部分で駆動経路１８は最も後方の位置から前方へ、すなわち反時計方向に、揺動（回転）する。駆動シャフト４がこの全角度範囲Ａｌｆａをとると、駆動経路１８，及びそれと共に揺動アームがとる角度範囲はＢｅｔａとなる。左側の駆動経路１８が最も後方の位置にあるとき、右側では駆動経路１８’がその極端前方位置から角度距離Ｄｅｌｔａ１だけ遅れており（behind）、したがってこの角度変位Ｄｅｌｔａ１を経過する時間の間、両方の側の駆動経路１８と１８’は前方へ、すなわち駆動方向に動いている。左側の駆動経路１８が最も前方の極端位置にあるとき、右側では駆動ホイール１５’はすでに角度Ｄｅｌｔａ２だけ最も後方位置から離れて（前方方向に）いる。角度Ｄｅｌｔａ１（及び他方の側からその条件を見たとき角度Ｄｅｌｔａ２）は左側と右側の両方で駆動効果が前方方向で起こる角度範囲を表すが、一方の側では角度の動きは減速しており、他方の側ではそれが加速しており、両側での角速度が同一又は実質的に同一である狭い角度範囲がある。この同一性が、駆動の仕事を一方の側から他方の側へ、及びその逆に、なめらかに移行することを可能にする。本発明による駆動システムの動作という観点からは、駆動シャフト４が足によって二つの駆動アームを通して回転されるか、回転がモータで維持されるかは無関係であり、したがって駆動源が人間の筋力であるか、それともエンジンであるかはとるに足りないことであるということに注意しておきたい。
【００４１】
図１０の３つの異なる図に示されたような駆動経路１８の形と位置は自転車の駆動特性に基本的な影響を有する。図１２の線図ａ、ｂ、及びcは、揺動アーム１０の角度位置からの駆動経路１８の角速度の依存性を示す。この線図で、正の角速度の値は角変位の反時計回りの方向に対応し、後ろ向きから前向き方向への運動を示し、負の角速度は揺動アーム１０が戻るときの、反対の、逆の角運動に結びついている。線図ａは図１０ａと１０ｂに示されているような形及び位置の直線的な駆動経路１８から得られ、経路１８に引かれた線は回転中心２３を横切る。線図ｂは図１０ｃと１０ｄに示されているような弧状の駆動経路１８に対応し、最後に線図ｃは図１０ｅと１０ｆに示されているような、“Ｓ”字状で変曲点がある駆動経路に対応する。線図ａの場合、揺動運動の角速度は駆動シャフトの回転の間に気づかれるほど変化し、それは乗り手に駆動感覚（それは不愉快であるかもしれない）を誘発するが、これは従来のチェーンを装備した自転車を駆動する場合に習慣的になっている感覚と実質的に異なる。何故なら、円形のチェーン・ホイールで駆動される従来の自転車では、駆動される後輪の角速度は駆動シャフト（ペダル・シャフト）のすべての角位置で同じだからである。正の範囲全体は揺動アームの位置のわずか６０゜という角度範囲に対応し、この狭い角度範囲から駆動に利用できる部分は約１０゜だけ小さい。この狭い範囲内で角速度は０．３８と０．２２の間で変動する。
【００４２】
図１２の線図ｂは、線図ａに比べて実質的によりバランスがとれた状況を示しており、駆動範囲でカーブは実質的に水平であり、二つの極端角度位置で変化する。正の揺動範囲の幅は約７０゜で前のものよりも顕著に広い。線図の負の部分は、かなり大きい負の角速度を示す、すなわち、揺動アームは極端後方位置に戻るとき比較的高い速度まで加速する。
【００４３】
図１２の線図ｃは、変曲点を有するＳ字状の駆動経路に対応する。その正の部分は線図ｂよりも一様かつ平坦であり、その範囲は同じくらい広いが、びっくりする違いは戻りの部分に見られる。戻るときの最大の角速度は、前より約40%小さい。戻りの経路の速度が小さく、それに関連して負の加速も小さいことは、必要な力を実質的に減少させる。すなわち、揺動アーム１０の戻りは、より小さなスプリングの力を加えることで達成できる。図１２の線図は揺動経路１８の形がカーブに及ぼす影響をはっきりと示しているが、実際の速度伝達比が駆動シャフトの角度位置の関数としてどのように変化するかを示していない。後輪は常に反対側よりも高い角速度を有する側によって駆動されているからである。図１２の線図ｃでは、二つの特別な点ｄとｅが示されており、そのうち点ｄは駆動部分にあり、これは駆動の仕事が他方の側の駆動システムから引き継がれた点を示している。点ｄでカーブには折れ曲がりがあるが、これは意図的に作りだされたものである。何故なら、駆動ロープの柔軟な膨張も考慮に入れたときに、これが駆動の仕事を一方の側から他方の側になめらかに引き継ぐ条件かもしれないからである。駆動シャフトが完全に一回転する間に駆動ホイール１５は駆動経路に沿って二回、一回は第一の方向にもう一回は他方の方向に、転がるので、戻り経路に点ｄに対応する点があるであろう。そして、それが点ｅである。ここで角速度に小さなジャンプが見られるが、それは感知できるほど顕著でない。
【００４４】
図１３の線図ａとｂは、駆動経路１８が図１０ｅと１０ｆに示された線図に対応し変曲点と二重弧形状を有する場合に、本発明による駆動装置で得られる速度伝達比を駆動シャフト４の角位置の関数として示している。図１３の線図ａは、左側の揺動アームと関連し、線図ｂは、右側の揺動アームと関連している。“速度伝達比”という用語は、後輪の角速度の駆動シャフトの角速度に対する比を意味する。速度伝達比に関するこの定義は、その側が実際に後輪を駆動しているときにのみ意味があり、それ以外の値は（すなわち、戻り経路での値）は駆動の仕事で何も役割をもたない比率であり、後方ロープドラムの角速度（駆動の仕事に瞬時的に何も寄与しない）と駆動シャフト４の角速度の比と解釈できる。図１３の線図では、それぞれの側が同じホイールを駆動していることは考慮されず、それぞれの側の速度伝達比が他方の側の効果を顧慮することなく互いに独立に同じ座標系で描かれている。同じ座標系で描かれたこれらの独立な曲線において、駆動シャフトの位置１５０゜と３３０゜のあたりでそれらが互いに交わっていることは興味深い。交点の近くで、交わる前に駆動してきた側の速度伝達比がわずかに減少しており、他方の側の速度伝達比が急速に増加し、二つの曲線はかなりの険しさで互いに交わり、増加する側の速度はかなり大きい。
【００４５】
図１４は、左側が右側に影響を及ぼす場合及びその逆の場合、すなわち後輪は常に角速度が高い方の側によって駆動される、という実際の交叉の効果が考慮に入れられているという点で図１３と異なっている。また、引く力が増加するとき、ロープの長さがわずかに柔軟に増加するということも考慮されている。同じ座標系で、それぞれの側のロープの力ＦａとＦｂも示されている。力Ｆａは太い線で、力Ｆｂは細い線で描かれている。１５０゜あたりの駆動シャフトの位置で、正の方向に加速される側は付勢されて柔軟に引き延ばされるが、他方の側では張力がゆっくりと減少し、全部の力が線図ａに対応する他方側にかかると突然消滅する。図１３に見られる小さなジャンプは、この小さな“ジャンプ”でロープの柔軟な膨張によって生ずる遅れをバランスさせるので、この力を一方の側から他方の側になめらかに移行させるために必要になる。線図は二つの側に関して対称である、すなわち約３３０゜のあたりで、移行が同じように、しかし逆方向に起こる。ロープの柔軟な膨張を考慮に入れると、図１４のカーブａとｂは突然のジャンプなしでなめらかな移行を示す。実際の駆動の仕事は常に二つの曲線のうち上の方にあるものが引き受ける。この駆動曲線はチェーン駆動の自転車では普通に見られるものにかなり近く、速度伝達比がわずかに減少している角度範囲では乗り手は駆動が“より楽”であると感じる。初期条件を適当に設計することによって、この“より楽”な範囲が、ペダルが最も上又は最も下の位置にある時のペダルの角度位置になるようにすることができる。
【００４６】
図１３と１４では、揺動アームの牽引アーム１７の位置、及びロープ・ホイール２６ａと２６ｂの平均位置、からくる速度伝達比への影響も考慮に入れられた。
【００４７】
それらの影響を詳しく説明する前に、図８を再び参照すると、同図には乗り手が駆動特性を意図的に変えられる本発明の別の特徴が示されている。図１４に示されたバランスされた駆動曲線では、揺動アーム１８と１８’の揺動の軸２３が揺動シャフト１１の中心に一致すると想定された。図８に示された実施形態では揺動の軸を駆動シャフト１１の軸から離れた位置にすることが可能になる。そのために、揺動アーム１０の中央下方部分に作られた中心孔に、カム・ディスク４８が挿入された内側リングを有するベアリング４７を嵌合する。カム・ディスク４８は内側リングの中心から外れた軸を有する孔を含み、この孔が揺動シャフト１１に引かれてそのまわりで回る。ピン４９がカム・ディスクに、この孔から外れた位置に固定され、駆動曲線の調整に用いられるボーデンワイヤ５０の端を受ける。ボーデンワイヤ５０は揺動シャフト１１上のカム・ディスク４８の角度位置を調整することができ、それにより実際の回転（揺動）の中心の位置が変化し、それが駆動曲線に影響を及ぼす。駆動曲線の調整は、本発明に係わる駆動装置の一つの性質であり、これは従来の自転車の駆動装置には知られていない、そして不可能だったことであり、したがってその効果については何も経験の蓄積がない。駆動曲線を調整することが可能になれば、単調な駆動セッションの間、もっと楽しく、又は退屈しないと考えられ、さらに、好ましい駆動曲線に関していろいろな人が異なる好みを示すこともできるであろう。多くの乗り手にとって、ペダルの最も上の又は最も下のアイドリング位置をより容易により速く通過することができれば好ましいことであろうし（例えば登り坂で）、この効果の大きさを調整できれば乗り手としても満足であろう。駆動曲線を調整することによって、脚と足の筋肉が疲労する速さに影響を及ぼすことができるであろう。
【００４８】
図８に示された実施形態は、駆動曲線を調整するいくつかの仕方のうちの一つにすぎない。実際の回転中心を揺動シャフト１１の軸から外れさせる他のいくつかの手段を作りだすことができる。
【００４９】
次に、図１５を参照すると、これは、図６及び８と同様、やはり揺動アーム１０を示しているが、今度は速度伝達比の調整の間駆動曲線を変えないでおく仕方に重点が置かれている。図面はこの性質を理解するために必要な要素だけを示している。揺動アーム１０の駆動アーム１６の内側エッジがＳ字状の駆動経路１８を構成する。駆動ホイール１５は駆動経路１８の二つの極端位置で示されており、点鎖線は駆動ホイール１５の中心がとる経路５１を示している。揺動アーム１０の回転中心２３はそれぞれの線部分によって二つの極端位置における駆動ホイール１５の中心と結合しており、これらの線部分は約１５と２０゜の間の角ＡＬＦＡを成す。交番する揺動運動の間、揺動アーム１０の各点は回転中心２３のまわりで揺動し、すべてのこのような点が同一の角変位をとる。しかし、この条件は駆動ホイール１５にはあてはまらない。何故なら、駆動運動の間、それは駆動経路１８に沿って転がり、この運動の間その中心の角位置は揺動アーム１０の角位置と異なり、二つの極端位置で相対角度差はＡＬＦＡになる。この差は駆動側で駆動曲線の補償を可能にする。揺動アーム１０の三角形の内側開口は駆動ホイール１５の動きのためのスペースを与え、またロープ・ホイール３８の牽引経路１９に沿った移動のためのスペースを与える。図１５では、ロープ・ホイール３８を連結するシャフト３５がその経路の二つの極端位置で見られる。図示した実施形態では、牽引経路１９は周期的に凹んだ直線であり、回転中心２３から予め定められたある距離だけ外れて位置し、角ＡＬＦＡを形成する後方の線部分に比べて後ろ向きに約４０゜から５０゜傾いている。牽引経路１９の延長を構成する直線は、最も下の位置にある時に駆動ホイール１５の中心を通るか、又はその間にほんのわずかな距離しかなく、いずれにせよこの線は回転中心２３より駆動ホイール１５の中心にずっと近い。図１５はまた、回転中心２３と二つの極端位置におけるシャフト３５の中心の間の結合線を示しており、これらの線は一緒になって角ＢＥＴＡを成す。理論的にはこれは速度伝達比の変化の間のロープ・ホイールのシャフト３５の角位置の変化を揺動アーム１０の座標系で示したときの範囲である。ロープ・ホイール３８のどの瞬時的位置でもロープ２８はロープドラムの接線に向けられ、この方向はロープ・ホイール３８が牽引経路１９に沿って移動すると変化するので、全角度エラーは実際には小さくなるであろう。角Ｂｅｔａを構成するそれぞれの線部分で、最も内側の位置（これは最小のギアに対応する）でロープ２８は角ＧＡＭＭＡ１を成し、最も外側の位置（これは最高のギアに対応する）でロープ２８は角ＧＡＭＭＡＤｅｌｔａ２を成す。角ＧＡＭＭＡ１とＧＡＭＭＡ２は、どの位置においてもほぼ同じ大きさだけ互いに異なる。図示した牽引経路１９の位置とデザインは角度エラーを減少させるが、同様のエラー減少システムは古典的なディスク・プレーヤーのピックアップ・アームの位置決めとガイドで、最も外側のトラックでも最も内側のトラックでも針がガイド溝に対して接線方向に動き、再生プレー方向が溝に直角になるようにするために用いられた。
【００５０】
図１５に示された牽引経路１９の設計では、前に説明した駆動曲線は大きな速度伝達比の範囲の場合にしかあてはまらず、小さな速度伝達比では駆動曲線が少し変形する。しかし、変形の程度はわずかなので、たいていの乗り手は速度伝達比が変化している場合にこの曲線も変化しているということに気づくことさえできない。
【００５１】
図１５に示されているように、ロープの力の作用の下で、揺動アーム１０の座標系で調べると、ロープ・ホイール２６ａと２６ｂのシャフト３５に作用する力の大きさだけでなく、揺動運動の間にその方向も変化している。これまで、無荷重のシャフト１９が牽引経路１９に沿って動かされるときに速度伝達比の変化に影響する条件を示して説明した。シャフト３５の位置を固定する凹み３７の深さが小さい場合、牽引経路１９に沿ってシャフト３５に必要な変位を行うことはより容易であることは明らかである。図８と１５に示された実施形態では凹み３７の形と間隔は同一であった。凹み３７の存在は、揺動運動の前向きに作用する部分でシャフト３５を与えられた位置に保持して保ち、経路の方向に作用する力の成分がシャフトを係合から解放して牽引経路に沿ってそれを動かすことを阻止するという任務がある。凹み３７の深さが増せば、位置の安定性は高まる。このような凹みの深さの増加はシャフトが側方への力によって凹みから容易に外されないように抵抗する。シャフト３５のすべての可能な位置で、凹みのプロファイルと深さが，経路の方向のロープ力の成分がシャフト３５を対応する凹み３７から外へ動かすのにまだちょうど不十分であり、他方、揺動アーム１０の無荷重の戻り運動のとき、又は他の無荷重条件で、意図的な調整力がロープの付勢力の保持作用に打ち勝ってシャフト３５が瞬時的な凹みから外へスライドして経路に沿って動いて次の凹みと係合する場合、設計は最適になる。
【００５２】
牽引経路の異なる位置で、シャフト３５に作用する力の方向は異なるであろう。したがって、凹み３７の形と深さを規定する条件（すなわち、荷重されたときに位置を保ち、無荷重条件で動かすことができる）は経路に沿って変化し、異なる形と深さの凹み３７を用いる必要があるであろう。この条件に関して、図８と１５に示された一様な深さで間隔が均一な凹み３７を使用するのでなく、好ましくは、変化する深さと間隔の凹みを図６に示されるような牽引経路１９で用いるべきである。回転中心２３から最も遠い凹み３７ｍは深さと幅が最小になる。何故なら、ここでは揺動運動の間ロープ力が牽引経路１９の線に対して直角に近く、経路の方向にあるロープ力の成分は非常に小さいからである。
【００５３】
図６には、詳細図６ｂが揺動アーム１０の中央開口に示されており、それはシャフト３５と牽引経路１９の対応する部分を拡大図で示している。ここには比較的浅い、わずかに非対称な凹みが見られる。
【００５４】
図６ｂのような拡大図である図６ｃは、ロープ・ホイール２６ａと２６ｂを動かす別の好ましい方法を示している。ここではロープ・ホイール２６ａと２６ｂのシャフト３５は牽引経路１９の凹み３７に直接結合せず、シャフト３５はスライド部材５５に画定される孔を通して導かれ、そこに枢支される。このケースでは牽引経路１９は凹みとして非対称な歯を有し、図８と１５に示されたものと同様に、歯の形と間隔は経路１９全体にわたって同一である。歯のプロファイルは鋸の歯と同様で、その深さは図８と１５に示された凹みより小さい。スライド部材５５上の歯と牽引経路１９に沿った歯は実質的に同一の、しかし相補的なプロファイルを有する。スライド５５が牽引経路１９上に置かれると、一時的係合が長い係合区間にわたって起こる、すなわち、シャフト３５は前のデザインのように凹み３７の一つと係合するだけではない。同じスライド部材５５が全牽引経路１９に沿って移動し、スライド部材は複数の凹みと係合するので、複数の歯が一様なプロファイルと間隔を有することが必要である。
【００５５】
自転車のどちらの側にもそれぞれの駆動システムがあるということは、従来のチェーン駆動の自転車の場合には考えることさえできないいくつかの可能性を提供する。そのような一つの可能性は、例えば、乗り手が図８に関連して説明したような駆動曲線を調整できる可能性があるということである。別の基本的な違いは、駆動アームは、駆動動作の間、二つの駆動アームを結合するボルト９に嵌合された駆動ホイール１５の面内で力を伝達し、この力が後輪２にその面内で、すなわち力の作用面の側方への移動なしに、伝達されるので、自転車のフレームには実際には何も捻れトルクは作用しないということから生ずる。フレームが捻れ荷重から解放されたことが、ずっと軽い駆動感覚を生み出す。別の可能性は、左と右のデザインが対称であるということからくるものであり、左と右の駆動システムで異なる速度伝達比を調整できる可能性がある。乗り手が一方の足又は脚に特に注意を払いたい又はケアーしたいと思う場合にこのような非対称性が必要になる可能性がある。二つの側で異なる速度伝達比を作りだすというのは通常ではないが、１０％又は２０％以下のオーダーの違いでも特別なケアーが必要な脚にとって十分な救済になることもあり得る。さらに、小さな非対称性を作りだすことで運転の単調で退屈な性質に終止符を打って脚が早く疲労することを防げるかもしれない。さらに別の利点は、従来の自転車では駆動は片側でしか行われないので自転車の一方の側を非対称的に設計することが必要であるが、その必要がなくなるということからくる。スポークを対称に配置すると後輪の荷重性能は良くなるであろう。前に述べたように、対称な設計により、捻れトルクはフレームに作用せず、チェーン駆動の自転車の場合のように乗り手の筋肉の力でそれを補償する必要はなくなる。
【００５６】
図１７では、図９も参照して、一方の側の速度伝達比を他方の側のそれに対して調整することができる実施形態が示されている。変化は左のボーデンワイヤ３９と右のボーデンワイヤ３９’に関連して導入されるが、この調整と併せて、ワイヤ４０とワイヤ４０’の比も同一な仕方で調整されなければならない。調整するアセンブリは下方支持部材４１に取り付けることができる。ワイヤ３９と３９’のマントルは下方支持部材４１に作られた孔を通して導かれ、マントルはそれぞれ端部領域にねじ溝がつけられる。ねじ溝つきのマントル末端は歯つきねじ溝ナット５６，５７で囲まれ、ねじ溝ナット５６は歯つき弧状レバー５８の半円形ボディに沿って配置された歯と係合する。弧状レバー５８は中央固定孔を有し、それがボルト５９でとめられ、レバーの枢支された回転を可能にする。ボルト５９は下方支持部材４１に取り付けられる。弧状レバー５８の反対側のレバー端は別のボーデンワイヤ６０に結合されて、このボーデンワイヤ６０が図の平面と直角な平面内でそれを引いて左側と右側の非対称性の程度をコントロールする。ボーデンワイヤ６０は弧状レバー５８をボルト５９のまわりで両方向に回すことができる。図１７に示された初期位置では、ワイヤ３９と３９’は両側で同じ速度伝達比を与える。この初期位置から、弧状レバー５８の歯つき弧がどちらかの方向に回されると、ねじ溝つきナット５６が他の（反対）方向に回される。ねじ溝つきナット５７の歯と係合しているナット５６の歯がそれを他の（今度は最初の）方向に回す。ねじ溝つきナット５６と５７の軸方向位置は固定されているが、この反対の回転がねじ溝つきマントルの下方支持部材４１の平面と直角の反対方向への軸方向の動きを生ずる（図面では、それぞれ上向きと下向き）。この軸方向の動きの結果、左側と右側のボーデンワイヤ３９と３９’は最初の位置に比べて反対方向に動く。この変位の結果、速度伝達比は左側と右側で異なってくる。
【００５７】
速度伝達比の調整は一方の脚をケアーすることを可能にするが、その代価として他方の側で同じような荷重が増加する。しばらくの間だけ一方の脚をケアーするが、それでも小さな荷重を受けることがあるときに人間に発生するいくつかの症状や状態があることが知られている。左と右の脚の間で荷重を調整することはチェーン駆動の自転車では容易に解決できない課題である。本発明による駆動システムが提供するいろいろな可能性は、例えば駆動曲線を調整して駆動感覚を調整することなど、さらに右と左の脚に対して速度伝達比を調整する可能性など、はこれまでに前例がない方法を開いたものであり、そのような調整の価値は多くの経験が集められた後に初めて明らかになるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６．６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１０ｄ】
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【図１０ｅ】
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【図１０ｆ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８ａ】
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【図１８ｂ】
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【図１８ｃ】
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